民为国本，食为民天。农业时刻影响着亿万百姓的生活，关系到国民经济发展及社会安危，是党和国家长期关注的重大问题。近年来，随着物联网、区块链和人工智能等数字化技术在农业产业的不断部署和应用，党中央、国务院和农业农村部多次指示要将数字技术作为解决“三农”问题、实现乡村振兴战略和建设“农业强国”的重要抓手。然而，由于农业的基础性和技术的渗透性，在现有互联网巨大的网络价值效应下，以物联网为基础的新型数字技术体系在为我国农业带来新发展机遇的同时，也孕育出了许多新的农业管理理论，产生了许多新的挑战性科学难题。
西北农林科技大学的阮俊虎教授就是数字农业领域的先行者之一。在国家乡村振兴战略的时代背景下，党中央建设“农业强国”的伟大号召下，阮俊虎教授长期扎根西部农科小镇杨凌，聚焦“数字农业运营管理”这一新兴学科领域，形成“物联网下温室作物生长要素智能调度（种好）→农产品物联网电商平台运作管理（卖好）→最先一公里采摘与发货优化（送好）”的系列技术方法，在学科领域拓展、技术方法突破、实践发展推动、话语体系构建等方面取得了系列成果，获得陕西省杰青、香江学者、仲英学者、教育部学术新人、陕西省普通高校青年杰出人才等多项人才计划。 学术创新成果一：提出基于物联网的温室作物生长环境智能化管理方法，形成基于情景的在线调度优化思想，为物联网环境下作物生长要素在线监测与智能调度提供技术支持。现代温室为农业生产提供了一个可控环境，通过配备传感器等物联网设备，能够全天候自动捕捉和传递作物生长状态与环境数据，进而有助于开发模型实现病虫草害预警，提高农业资源的使用效率。然而，物联网环境下温室数据多源实时涌入、农作物生长情景复杂多变、异常情景实时影响作物生长状态等特点，导致难以在线监测农作物生长异常情景和实时进行生长要素优化调度。针对这一难题，阮俊虎教授形成由“数据驱动的作物生长异常情景实时监测→作物生长要素管控规则在线训练→规则触发的作物生长要素智能调度”构成的基于情景的在线调度优化学术思想和技术方法，包括基于信息粒化和遗传支持向量机的农业物联网流数据上传间隔优化方法、温室作物生长情景在线构建与监测方法和基于信息增益-随机森林-贝叶斯优化的茎流量典型情景检测方法等，能够实现温室作物生长环境的智能精准管理。这一研究在学术上通过交叉大数据挖掘、知识管理、模糊控制与运筹优化等相关学科方向，促进了农业知识管理、农业运作管理等学科领域的发展，实践上可以帮助设施农业运营者实现智能化环境管理，降低生产成本和提高作物产量质量。研究成果发表在《IEEE Transactions on Industrial Informatics》《IEEE Transactions on Cybernetics》等期刊上，获得2022陕西省高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖（排名1/11）。 学术创新成果二：构建出农产品物联网电商运作模式与优化方法，形成农产品“优质优价、价值共创”的商业模式，支持京东集团建设了京东农场示范工程。从2012年中央一号文件首次提及“发展农产品电子商务”，到2022年中央一号文件提出开展“数商兴农”工程，淘宝、京东等电商平台走进了千家万户，已成为我国建设“农业强国”的重要抓手。尤其是近年来5G技术、RFID射频识别技术等大范围部署和应用，物联网推动了农村电商的再一次跨越发展。阮俊虎教授自2016年提出“物联网电商模式”以来，形成“物联网电商运作模式→关键环节优化方法→京东农场示范工程”系列贡献：提出基于农产品生命周期的物联网电商运作模式，建立一个物联网环境下基于长期规划和短期规划的灌溉施肥优化模型，提出基于“物联网+区块链”的农产品“优质优价、价值共创”的商业模式，与京东集团合作开展了京东农场示范工程建设项目，形成由数字农业流程重组、数字农业产业融合、数字农业知识管理、数字农业运筹优化和数字农业网络经济构成的数字农业运营管理理论方法体系框架。学术上，通过交叉平台经济、知识管理与运筹优化等相关学科方向，促进了物联网电商在生鲜农产品领域的实现与发展；实践上，生鲜农产品物联网电商的互联智能透明特性，为中国面临的生鲜农产品质量安全问题和小农户对接现代化大市场难题的解决提供了技术方法。研究成果发表在《管理世界》《IEEE Communications Magazine》等期刊上，获得2022陕西省哲学社会科学优秀成果奖一等奖（排名1/7）。 学术创新成果三：形成电商模式下基于成熟度的鲜果采摘与发货联合决策方法，为生鲜农产品电商“最先一公里”难题的解决提供技术支持。“我们国家的农产品是吃掉1/3、扔掉1/3、烂掉1/3......”，全国人大代表、中国工程院院士陈温福形象的表述背后，是我国农产品触目惊心的损耗率。仅果蔬一项，每年在生产流通环节的损耗就高达1亿吨，造成的经济损失超过750亿元，损耗率20-30%，远高于西方发达国家的5%。而农村电商通过促进农产品流通扁平化，有希望从根本上降低我国果蔬的损耗。然而，电商模式下果农决策的主要环节是从采摘到发货，需考虑配送过程中鲜果的成熟度状态。针对电商模式下鲜果采摘与发货联合决策难题，阮俊虎教授构建一个基于物联网的鲜果电商配送监控框架，提出一个两阶段水果新鲜度监测评估方法；基于鲜果成熟度变化特性，建立考虑模糊时间和成熟度的跨区域鲜果电商配送优化模型；根据鲜果电商网购订单，采用模糊聚类对顾客订购量和收货时间等进行分析与批量划分，结合不同配送情景下的成熟度变化情况，提出基于成熟度的鲜果采摘与发货计划制定方法。这一研究在学术上通过交叉采后生理学、行为科学与决策科学等相关学科方向，促进了鲜果运储和农业运作等领域的发展，实践上帮助电商果农制定合理的采摘与发货计划，为鲜果电商上行物流“最先一公里”难题的解决提供技术方法。研究成果发表在《IEEE Internet of Things Journal》《运筹与管理》等期刊上，获得2021陕西省高等学校人文社会科学研究优秀成果奖一等奖（排名1/6）。
近十年来，围绕数字农业运营管理的关键技术与应用，阮俊虎教授主持完成和在研国家自然科学基金面上项目、国家社会科学基金重大项目子课题、国家重点研发计划项目子课题、国家自然科学基金重点项目子课题、国家自然科学基金青年项目等科研项目10余项；以第一作者或通讯作者在管理世界、IEEE Transactions on Industrial Informatics、IEEE Internet of Things Journal、Information Sciences、International Journal of Production Economics、International Journal of Production Research等SCI/SSCI/CSSCI收录权威期刊发表论文60余篇；获得2022陕西省高等学校科学技术研究优秀成果奖一等奖、2022陕西省第十五次哲学社会科学优秀成果奖一等奖、2021陕西省高等学校人文社会科学研究优秀成果奖一等奖、2020中国商业联合会（原商业部）科技进步二等奖等学术奖励10余项；担任京东数字农业西北研究院执行院长、中国计算机学会(CCF)数字农业首批执行委员、中国“双法”研究会服务科学与运作管理分会理事和网络科学分会理事、西藏电子商务建设特聘专家等社会兼职10余项；相关技术应用到6个农业物联网基地，支持建设京东农场项目32个；研究报告和建议多次得到全国政协、外交部、西藏自治区、农业农村部、科技部等肯定性批复并形成政策文件；获批国内发明专利3项、标准2项、荷兰发明专利2项；牵头主编的教材《数字农业运营管理》入选国家林草局“十四五”规划教材和科学出版社“十四五”规划教材。 经国本，解民生，尚科学。阮俊虎教授正致力于将区块链、平台经济与我国大国小农的基本国情相结合，构建具有中国情景的“数字农业运营管理”原创性学术话语体系，建设一支具有国际影响力的多学科交叉、产学研融合的数字农业运营管理创新团队，在乡村振兴的时代背景下，持续服务党和国家“农业强国”的伟大建设。
责任编辑：赵娜
